2017-2018学年物理人教版选修3-5教学案:第十九章 第7、8节 核聚变 粒子和宇宙
2017-2018学年物理人教版选修3-5教学案:第十九章 第7、8节    核聚变  粒子和宇宙第2页

  (3)轻核聚变更为安全、清洁。

  5.实现核聚变的方法

  (1)难点:地球上没有任何容器能够经受几百万开尔文的高温。

  (2)方案:科学家设想了两种方案,即磁约束和惯性约束,环流器是目前性能最好的一种磁约束装置。

  二、粒子和宇宙

  1."基本粒子"不基本

  (1)19世纪末,人们认为原子是组成物质的不可再分的最小微粒。

  (2)后来认为光子、电子、质子和中子是组成物质的不可再分的最基本的粒子,并称为"基本粒子"。

  随着科学的进一步发展,科学家们逐渐发现了数以百计的不同种类的新粒子,它们都不是由质子、中子、电子组成的,另外又发现质子、中子等本身也有自己的复杂的结构。所以,从20世纪后半期起,就将"基本"二字去掉,统称为粒子。

  2.发现新粒子与夸克模型

  (1)反粒子

  实验中发现,对应着许多粒子都存在质量、寿命、自旋等物理性质与过去已经发现的粒子相同,而电荷等其他性质相反的粒子,这些粒子叫做反粒子。例如,电子的反粒子就是正电子。

  (2)粒子的分类

  按照粒子与各种相互作用的不同关系,可将粒子分为三大类:

  ①强子:参与强相互作用的粒子,质子是最早发现的强子。

  ②轻子:不参与强相互作用的粒子,最早发现的轻子是电子。

  ③媒介子:是传递各种相互作用的粒子,如光子、中间玻色子、胶子。

  (3)夸克模型的提出

  1964年提出的夸克模型,认为强子是由更基本的夸克组成的。

  3.宇宙及恒星的演化

  (1)宇宙演化

  根据大爆炸理论,在宇宙形成之初是"粒子家族"尽显风采的时期。在大爆炸之后逐渐形成了夸克、轻子和胶子等粒子,随后经过强子时代、轻子时代、核合成时代。继续冷却,质子、电子、原子等与光子分离而逐步组成恒星和星系。

  (2)恒星的演化

①恒星的形成:大爆炸后,在万有引力作用下形成星云团,进一步凝聚使引力势能